g动物生理学PPT课件

1、1,动 物 生 理 学,第一章细胞的基本功能,Animal Physiology,2,1.6 动物的放电和发光（自学,第一章 细胞的基本功能,1.1 细胞膜的物质转运功能,1.2 细胞膜的跨膜信号转导,1.3 细胞的兴奋性和生物电现象,1.4 兴奋在细胞间的传递,1.5 肌肉的收缩,重点难点,3,1.1 细胞膜的物质转运功能,4,3）细胞膜糖类,1.1.1细胞膜的化学组成和分子结构(复习,1）脂质双分子层,2）细胞膜蛋白质,5,1.1.2 细胞膜的跨膜物质转运功能,2）主动转运 (active transport,1）被动转运(passive transport,3)出胞（exocytosis

2、） 和入胞（endocytosis,6,1）被动转运(passive transport,1）单纯扩散（simple diffusion,2)易化扩散（facilitated diffusion,7,1）单纯扩散（simple diffusion） 电化学梯度 影响因素 膜对该物质的通透性,BACK,8,2)易化扩散（facilitated diffusion,以离子通道（ion channel） 为中介的易化扩散,A. 以蛋白质载体为中介 （Carrier mediated）的易化扩散,9,特点,BACK,10,特点,11,BACK,12,2）主动转运 (active transport,B

3、. 继发性主动转运(secondary active transport) （葡萄糖的主动转运,A. 原发性主动转运(primary active tranport) （Na+、K+的主动转运,13,BACK,14,3)出胞（exocytosis） 和入胞（endocytosis,15,c. 受体介导式入胞 Receptor-mediated endocytosis,A. 入胞（exocytosis,a. 吞噬作用 (phgocytosis,b. 胞饮 (pinocytosis,16,B. 出胞,17,魅力前沿 进餐：细胞如何吃东西,BACK,18,1.2 细胞膜的跨膜信号转导,19,1.2.

4、1 跨膜信息传递的概念,1）跨膜信息转导或跨膜信号传递 （transmembrane signal transmission） （transmembrane signaling,20,跨膜信息转导,由离子通道介导的跨膜信号转导,由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导,由酶耦联受体介导的跨膜信息传递,1.2.2 跨膜信息传递的主要方式,21,1）由离子通道介导的跨膜信号转导,1） 门控通道（ion channel,2）门控通道分类,化学门控通道 (chemically gated channel,电压门控通道 (voltage gated channel,机械门控通道 (mechanically g

5、ated channel,BACK,22,2）G蛋白鸟苷酸结合蛋白 (guanine nucleotide-binding protein,2）由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导,1） G蛋白耦联受体 (G protein-linked receptor,23,4)第二信使： (second messenger,2）由G蛋白耦联受体介导的跨膜信号转导,3) G蛋白效应器 (G protein effector,BACK,24,3）由酶耦联受体介导的跨膜信息传递,2) 具有鸟苷酸环化酶的受体,1) 具有酪氨酸激酶的受体,25,魅力前沿,焦仁杰课题组：Notch信号通路的表观遗传调控,Wnt的信号

6、通路控制再生能力,BACK,26,1.3 细胞的兴奋性和生物电现象,1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件,1.3.2 细胞的生物电现象及其产生机制,1.3.3 动作电位的引起及其在同一细胞上的传导,27,1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件,1）兴奋性和兴奋的含义,可兴奋组织或可兴奋细胞,反应,刺激（stimulus,兴奋性（excitability,兴奋（excitation,28,2）刺激引起兴奋的条件,1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件,1) 刺激的强度 阈强度（threshold intensity）：引起组织细胞产生兴奋的最小刺激强度。阈刺激 阈下刺激 阈上

7、刺激 (2) 刺激的持续时间 时间阈值：引起组织产生兴奋的最短刺激作用时间 (3) 强度-时间变化率,29,1)绝对不应期（absolute refractory period） (2)相对不应期（relative refractory period） (3)超常期（supranormal period） (4)低常期（subnormal period,3）组织兴奋性的变化,1.3.1 细胞的兴奋性和刺激引起兴奋的条件,BACK,30,2）静息电位和动作动作电位,1) 静息电位（resting potential RP,1.3.2 细胞的生物电现象及其产生机制,2) 动作电位（action p

8、otential AP,锋电位（spike potential）： 后电位（after potential,1）概念：生物电现象,极化状态（polarization）： 去极化（depolarization）： 超极化（hyperpolarization）： 复极化（repolarization,31,2）生物电现象产生的机制,1）静息电位和K+平衡电位,32,2）动作电位和电压门控离子通道,2）生物电现象产生的机制,BACK,33,1.3.3 动作电位的引起及其在同一细胞上的传导,1）阈电位及动作电位的引起,34,2）动作电位的“全或无”特性,动作电位在神经纤维上的传导,不会因距离衰竭,也是

9、由于动作电位具有“全”和“无”特性,从兴奋性角度来看,阈刺激是引起去极化达到阈电位水平的刺激,只要是阈上刺激，不论刺激强度多么强均能引起Na+内流与去极化的正反馈关系，膜去极化都会接近或达到ENa,动作电位的幅度只与ENa和静息电位之差有关，而与原来的刺激强度无关,阈下刺激使膜去极化达不到阈电位水平，不能形成去极化与Na+内流的正反馈，不能形成动作电位,对于一段膜来说，达到阈电位的去极化会引起(Na+的)再生性去极化而触发动作电位的产生,35,2）局部点位的特点： 不能远距离传播 不具有“全或无”的特性 可以总和,3）局部兴奋与局部电位,1）局部兴奋与局部电位,36,4）兴奋在同一细胞上的传导

10、,37,Diabetes：线粒体膜电位调控研究,魅力前沿,BACK,38,1.4 兴奋在细胞间的传递,1.4 .1 经典的突触传递,1.4 .2 接头传递,1.4 .3 电突触,39,1.4 .1 经典的突触传递,1） 突触的细微结构,40,1.4 .1 经典的突触传递,2） 经典的突出传递过程,BACK,41,1.4 .2 接头传递,1） 神经-骨骼肌接头,1） 神经-骨骼肌接头处兴奋的传递,42,2） 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递,A. 神经未梢乙酰胆碱的释放,1） 神经-骨骼肌接头处兴奋的传递,动作电位,神经未梢质膜去极化,电压门控Ca2 +通道开放,Ca2 +内流,囊泡迁移,囊泡膜与轴

11、突膜融合,囊泡破裂,Ach倾囊释放(量子式释放,Ach进入接头间隙,43,B 终板电位和动作电位的形成 Ach分子与终板膜Ach门控性通道结合 终板膜离子通道开放 Na+内流为主，少量K+外流 终板膜去极化，产生终板电位 终板电位以电紧张性扩布 肌细胞膜去极化达到阈电位 肌细胞膜产生动作电位,44,化学传递 单方向性 有时间延迟 易受药物影响 易疲劳性,3)神经肌接头处兴奋传递的特点,45,1.4 .2 接头传递,2） 神经-平滑肌和神经-心肌 接头处兴奋的传递,1 ）结构基础： 曲张体非突触性化学传递,46,不存在突触前、后膜的特化结构； 不存在一对一的支配关系，一个曲张体可支配多个效应细胞

12、； 曲张体与效应细胞间距离一般大于20nm,远者可达几十m； 递质扩散距离远，耗时长，一般传递时间大于1s； 递质能否产生效应，取决于效应器细胞有无相应受体,2）特点,2） 神经-平滑肌和神经-心肌 接头处兴奋的传递,BACK,47,1.4 .3 电突触,BACK,48,1.5 肌肉的收缩,1.5.1 与收缩有关的骨骼肌的细微结构,1）骨骼肌细胞与肌原纤维,2）肌小节,3）粗肌丝与细肌丝,4）肌管系统,49,1.5.2 骨胳肌的收缩机制和兴奋收缩耦联,1）肌丝滑行理论,1）肌丝滑行的分子基础,2）肌丝滑行的过程,50,2）骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联,a. 概念：兴奋-收缩耦联（excitati

13、on-contraction coupling),b.兴奋-收缩耦联过程,1.5.2 骨胳肌的收缩机制和兴奋收缩耦联,51,动作电位 沿横管系统传至肌细胞的深部到达终末池 激活T管和肌膜上的L型Ca2+通道 L型Ca2+通道变构激活 终末池（肌浆网）中的Ca2+ 释放入胞浆 胞浆Ca2+ Ca2+和肌钙蛋白结合，触发肌丝滑行,肌肉 收缩 肌浆网膜上Ca2+ 泵,将Ca2+重新摄回 胞浆Ca2+ ，Ca2+和肌钙蛋白解离，肌肉舒张,52,3）影响肌肉收缩的因素,a. 负荷对肌肉收缩的影响 前负荷对肌肉收缩的影响 后负荷对肌肉收缩的影响 b. 肌肉收缩能力的改变对肌肉收缩能力的影响,53,BACK,魅力前沿,Clini Tr